王家鋒

(山西省介休市規(guī)劃局，山西介休 032000)

隨著城鎮(zhèn)化率的逐年提高，為了滿足城市規(guī)劃、設(shè)計、管理、應(yīng)用等方面的要求，測量行業(yè)越來越受到重視，測量工作也越來越多，越來越繁重，在以前的城市規(guī)劃測量及城市地形圖的動態(tài)化管理中，測量人員的工作是辛苦而繁重的，而且并不如許多人所想的有多輕松。

最早采用的是經(jīng)緯儀配合小平板，采用視距法，讀取高度角以及視距，通過查對數(shù)表求得設(shè)站點與碎步點之間的距離，再用鉛筆、三角板將該點按比例尺畫到聚酯薄膜上，而后進行內(nèi)業(yè)清繪成圖。

再后來有了全站儀，就采用內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)進行測圖，測繪技術(shù)成果精度以及作業(yè)速度有了極大地提高，但是其作業(yè)流程也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，需要有做外業(yè)的工作人員還需要許多內(nèi)業(yè)工作和資料處理人員。測量作業(yè)員的能力大小、水平高低，更多的體現(xiàn)在其協(xié)調(diào)能力及統(tǒng)籌安排和操作上。

第一步要做的工作就是聯(lián)測已知D級或E級控制點，這時候要搞清楚本次作業(yè)所使用的坐標(biāo)系是地方獨立坐標(biāo)系還是國家坐標(biāo)系，高程是假設(shè)高程還是國家絕對高程，高程實際作業(yè)時是使用GPS高程還是采用水準(zhǔn)高層。校點后將結(jié)果和已知點比對符合精度要求后才能進行碎部點測量。

第二步工作就是檢查規(guī)劃用地邊線的坐標(biāo)和實地是否相符。建設(shè)單位的指界往往和規(guī)劃有所出入，改線工作經(jīng)常發(fā)生，而中國的國情是:土地部門征地前是不和規(guī)劃部門咨詢的，他們往往是根據(jù)建設(shè)單位的實際占地結(jié)合土地利用規(guī)劃進行報批，結(jié)果下來往往與城市規(guī)劃相矛盾，這樣改線工作也勢必存在問題，這些工作的重復(fù)導(dǎo)致使用全站儀的工作效率和經(jīng)濟效率明顯降低。

第三步工作就是實地拔地定樁。這步工作變化很多。利用全站儀放線，前提是要求地面清表，在地面的垃圾及障礙物沒有清理完前可以先熟悉圖紙，因為這時候架儀器也無法干活還需專人照看儀器，既浪費時間又浪費人員，這些工作都是徒勞的，一定要等到把場地平整完全通視后再進行，這樣一來工作效率明顯提高。

而使用RTK接收機硬件相對簡單，投入少，不用考慮通視;技術(shù)成熟，數(shù)據(jù)處理量小，解算模型簡單而且不受下雨天氣的影響，工作效率比用全站儀作業(yè)要高出4倍～5倍。下面本人就從RTK定位原理，RTK的接受信號，RTK的精度檢查以及成果使用三大方面來解讀使用RTK在規(guī)劃測量中的必要性和有利性。

1 RTK的工作原理

1)基站坐標(biāo)已知 X，Y，Z 或為 B，L，H。

2)RTK的工作原理。

3)用相對定位方法按歷元逐個解算基線向量。

4)求出流動站坐標(biāo)。

GPS RTK的作業(yè)方法是設(shè)立基準(zhǔn)站，將接收天線、雷達天線、主機、手簿、電臺、電瓶等設(shè)備連接好，用手簿啟動主機，設(shè)置好各項參數(shù)，即頻率、投影系統(tǒng)、中央子午線經(jīng)度、扁率、天線高、天線類型等，然后啟動基準(zhǔn)站?；鶞?zhǔn)站啟動好后，就可以對流動站進行設(shè)置、啟動，當(dāng)手簿上出現(xiàn)雷達天線符號和RTK固定解時，即可開始測量，在正式觀測前，應(yīng)利用周邊至少3個已知點進行轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取，各坐標(biāo)分量殘差均小于2 cm后才能實施流動觀測。為保證精度，RTK測量半徑控制在3 km范圍內(nèi)。RTK當(dāng)天測量結(jié)束后，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X。

在規(guī)劃放線中，一般是通過求出道路路側(cè)石的平行線而后通過拔角度量距離放線，這樣容易造成下列誤差:

1)不能放樣到樁位上。

這樣的錯誤在所難免，由儀器本身的刻畫及度盤精度特性決定。這樣的錯誤在基礎(chǔ)較深或場地不平整時最容易發(fā)生，如果在大開挖之前發(fā)現(xiàn)，都是可以補救的，如果開挖成型后才發(fā)現(xiàn)，則處理和補救就比較麻煩。如果處理不當(dāng)，造成的經(jīng)濟損失是巨大的。

2)軸線不精確造成的誤差。

由于反復(fù)的旋轉(zhuǎn)儀器，求取角度，容易造成誤差累積，這種由于軸線不準(zhǔn)造成的誤差是很可怕的，會造成整體建筑物的定位錯誤，涉及到與規(guī)劃總平面以及前期的設(shè)計相違背，也會造成極大的經(jīng)濟損失和社會影響。

在某單位施工的17層商住樓建設(shè)項目中，由于施工人員放樣錯誤，造成該建筑物的沿街立面比其他相鄰建筑物立面凸出1.5 m，給該地段規(guī)劃，市容造成的后果相當(dāng)?shù)膰?yán)重，也給建設(shè)單位和施工單位帶來業(yè)主的埋怨以及規(guī)劃驗收的難以通過。

也存在軸線定位局部正確，局部錯誤的例子。在濱河小區(qū)28號樓樁基施工過程中，現(xiàn)場技術(shù)測繪人員對②軸～⑦軸的放樣測量時，因放樣不準(zhǔn)確造成該部分的樁基整體旋轉(zhuǎn)，最大的偏差達到0.75 m，雖經(jīng)幾次補救處理，原來的設(shè)計圖紙才沒有大變。但因為這個誤差造成了圖紙變更及工期延長。

由于RTK技術(shù)采用的是前方交會的方法，其已知點在同步衛(wèi)星上，所測的每一個碎步點的精度都是相同的，這樣因采用常規(guī)儀器所造成的誤差就極易避免。

2 RTK接收到的信號

1)直接來自GPS衛(wèi)星的信號。

從衛(wèi)星廣播星歷(衛(wèi)星的坐標(biāo))中獲取6個Kepler軌道根數(shù)，9個攝動參數(shù)，2個時間參數(shù)(參考時刻、星鐘數(shù)據(jù)齡期)。

2)檢查星地偽距測量信號，主要是:測距碼信息、載波相位、衛(wèi)星健康狀況、電離層延遲改正信息等。

3)差分信號傳送方法。

a.平面信號系統(tǒng)傳送:用RTK自帶數(shù)據(jù)鏈傳送，通過GPRS/CDMA登錄數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)(有線、無線方式均有)。

b.衛(wèi)星傳送:專用通訊衛(wèi)星、借用其他衛(wèi)星如海事衛(wèi)星傳送，由于RTK是自動讀取數(shù)據(jù)、自動傳輸，這樣就避免了使用常規(guī)儀器在內(nèi)業(yè)計算中容易導(dǎo)致的錯誤。

3 RTK接收機的檢查程序

1)成圖以前的檢查。

a.觀測條件的合理性(打開觀測記錄數(shù)據(jù)可檢查或利用TEQC軟件進行檢查)。檢查接收機的初始設(shè)置是否正確:如采樣間隔、靜態(tài)觀測;在觀測時接收衛(wèi)星數(shù)量至少要滿足鎖定4顆衛(wèi)星;PDOP值不大于6。

b.觀測成果的正確性(打開觀測記錄數(shù)據(jù)可檢查或利用TEQC軟件進行檢查，也可以在 TGO1.62中導(dǎo)入原始觀測數(shù)據(jù)RINEX格式逐點進行檢查)。采集的數(shù)據(jù)(星歷文件)和觀測時間是否夠用;每顆鎖定的衛(wèi)星的連續(xù)觀測時間;每個接收機之間的有效的同步觀測時段長度;重站率不小于1.6。

c.觀測成果的規(guī)范性(打開觀測記錄數(shù)據(jù)、記錄手簿可檢查)。正確地量取天線高并能正確地記錄，也要記錄衛(wèi)星的失鎖浮動等情況;接下來要正確地繪制測站四周的相對位置——環(huán)視圖;在架好儀器后也要進行溫度、氣壓、濕度等的量取和記錄;最后按要求轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的RINEX數(shù)據(jù)格式文件存檔。

2)計算質(zhì)量的檢查。

數(shù)據(jù)處理(數(shù)據(jù)檢驗記錄、起算數(shù)據(jù)資料、成果表、技術(shù)總結(jié))。

對同步環(huán)、異步環(huán)的閉合差進行檢查時首先需考慮到:重復(fù)基線較差檢驗、異步環(huán)的邊數(shù)問題;而后進行數(shù)據(jù)處理、基線解算及數(shù)據(jù)分析;最后再進行數(shù)據(jù)后處理(平差計算)及數(shù)據(jù)分析。

在網(wǎng)平差報告中的各項指標(biāo)是否滿足規(guī)范及設(shè)計要求，如點位中誤差、邊長相對中誤差的符合情況，分析RTK校點使用的已知點點位可靠性檢核(兼容性)，坐標(biāo)數(shù)據(jù)正確性的檢查(是否存在X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)弄反、輸錯、改算錯誤)。

所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)、投影方式、投影面是否正確(橢球參數(shù)、中央子午線、Y值加常數(shù)、投影面等)，起算點的正確性或改算的正確性(獨立坐標(biāo)系統(tǒng));平面采用的已知點數(shù)量是否滿足設(shè)計要求，是否存在同級發(fā)展，是否滿足高控低;測量標(biāo)志是否移位、標(biāo)志破壞、未同網(wǎng)平差、坐標(biāo)系統(tǒng)不同的情況。

以上大部分內(nèi)容都可以在獲取RINEX數(shù)據(jù)后在免費軟件TGO1.62中進行自動檢查、核實。這樣就避免了在檢查中由于作業(yè)人員的水平問題導(dǎo)致內(nèi)業(yè)質(zhì)量不過關(guān)。通過以上三個主要步驟的解讀，我們看到RTK接收機的自動化和科學(xué)化，俗話說“沒有金剛鉆不攬瓷器活”，只有使用精度更高、效率更高的儀器，我們的測繪任務(wù)才能在輕松的工作中完成，RTK技術(shù)成為現(xiàn)代測繪技術(shù)中不可或缺的一部分。